DE102011116822A1

DE102011116822A1 - Überwachungssystem zur Überwachung des Umfeldes von Fahrzeugen, insbesondere von Kraft- und/oder Nutzfahrzeugen

Info

Publication number: DE102011116822A1
Application number: DE102011116822A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dörner; Walter SCHWERTBERGER; Christoph Resch; Sven Kraus; Johannes Echtler
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2031-10-26
Also published as: DE102011116822B4

Abstract

Es wird ein Überwachungssystem zur Überwachung des Umfeldes von Fahrzeugen vorgeschlagen, das wenigstens einen seitlichen Erfassungsbereich (7) mittels Sensoren (11, 12) erfasst und ein Warnsignal auslöst, wenn innerhalb eines im Erfassungsbereich (7) liegenden Warnbereichs (10) eine Person, ein Radfahrer oder ein kollisionsgefährdetes Objekt erkannt wird. Bei einem Abbiegevorgang ist die seitliche Breite des Warnbereichs (10) an die vorhandene Verkehrssituation angepasst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Überwachungssystem zur Überwachung des Umfeldes von Fahrzeugen, insbesondere von Kraft- und/oder Nutzfahrzeugen, mittels Sensoren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Überwachungssysteme, die das Umfeld von Kraftfahrzeugen überwachen sind als Einparkassistenzsysteme oder beispielsweise auch als Totwinkelassistenzsysteme bekannt. Diese Systeme werden eingesetzt, um Personen oder Hindernisse vor und seitlich von Fahrzeugen zu erkennen, um Kollisionen zu vermeiden. Der Fahrer eines mit einem solchen Überwachungssystem ausgerüsteten Kraftfahrzeugs kann bei einer bestehenden Kollisionsgefahr durch eine optische und/oder akustische Warnsignalisierung gewarnt werden.
Für den Fahrer eines linksgelenkten Nutz- bzw. Lastkraftwagens ist das Rechtsabbiegen immer eine kritische Verkehrssituation, die eine besonders hohe Aufmerksamkeit erfordert und eine entsprechende Belastung für den Fahrer zur Folge hat. Fußgänger und Radfahrer können in einer solchen Abbiegesituation nur sehr schwer vom Fahrer erkannt werden, der insgesamt bis zu sechs Spiegel und die direkten Sichtfelder kontrollieren muss.
Aus der DE 10 2006 002 232 A1 ist ein Verfahren zur Kollisionsüberwachung für einen vom Fahrer eines Nutzfahrzeugs nicht einsehbaren Bereich vor und seitlich des Fahrerhauses bekannt, bei dem dieser Bereich mittels Ultraschallsensoren überwacht wird. Verringert sich mindestens ein Abstand gegenüber ursprünglich gespeicherten Referenzwerten, wird dem Fahrer dies signalisiert, wenn beispielsweise aus der Fahrpedalstellung ein Anfahrwunsch abgeleitet wird. Der Erfassungs- und Warnbereich dieses bekannten Überwachungssystems ist im aktivierten Zustand statisch, d. h. dass keine Anpassung an unterschiedliche Verkehrssituationen erfolgt.
Ein weiteres derartiges Überwachungssystem ist aus der DE 10 2009 041 556 A1 bekannt, bei dem der Erfassungsbereich zwar in drei unterschiedliche Warnbereiche unterteilt ist, deren Seitenabstand vom Kraftfahrzeug sich zum Teil mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit verringert. Bezüglich unterschiedlicher Verkehrssituationen erfolgt auch bei diesem bekannten Überwachungssystem keine Anpassung der Warnbereiche.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Überwachungssystem zur Überwachung des Umfelds von Fahrzeugen, insbesondere von Kraft- und/oder Nutzfahrzeugen, zu schaffen, mit dem insbesondere beim Abbiegevorgang das seitliche Umfeld eines Fahrzeugs möglichst zuverlässig überwacht und die Auslösung von unnötigen Warnsignalen minimiert werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Das Überwachungssystem gemäß Patentanspruch 1 löst ein Warnsignal aus, wenn bei einem Abbiegevorgang innerhalb eines Warnbereichs eine Kollisionsgefahr festgestellt wird, wobei der seitliche Warnbereich hinsichtlich seiner Breite an diese Verkehrssituation angepasst ist. Eine der besonders heiklen Verkehrssituationen ist eben der Abbiegevorgang, insbesondere das Rechtsabbiegen bei einem linksgelenkten Lastkraftwagen, da für den Fahrer der rechte Seitenraum entlang des Fahrzeugs nur schwer oder teilweise auch gar nicht einsehbar ist. In dieser Verkehrssituation wird der Warnbereich seitlich maximal vergrößert, um auch dann ein Warnsignal auszulösen, wenn in einem größeren Seitenabstand eine Person, ein Radfahrer oder dergleichen von den Sensoren erfasst wird. Dagegen wird der Warnbereich auf einen minimalen seitlichen Abstand vom Fahrzeug eingestellt, wenn das Fahrzeug mit größerer Geschwindigkeit geradeaus fährt. Auf diese Weise kann bei einer solchen Geradeausfahrt die Auslösung unnötiger Warnsignale durch im Erfassungsbereich der Sensoren festgestellte Objekte, wie Markierungspfosten, Leitplanken oder dergleichen vermieden werden.
Das Vermeiden von unnötigen Warnsignalen ist sehr wichtig, da unnötige Warnsignale eine unnötige Belastung des Fahrers darstellen und dazu führen, dass der Fahrer in tatsächlichen Gefahrensituationen dann die Warnsignale fehlinterpretieren kann bzw. nicht beachtet.
Eine Anpassung des Warnbereichs kann auch zusätzlich in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand erfolgen, zum Beispiel wenn eine Abbiegesituation als relevante Verkehrssituation bereits erkannt wurde, kann der dadurch festgelegte seitliche Warnbereich zum Beispiel in Abhängigkeit vom Lenkwinkel oder Lenkradwinkel beeinflusst werden. Der Warnbereich kann beispielsweise bei größerem Lenkradwinkel entsprechend breiter festgelegt werden. Außerdem kann auch eine geschwindigkeitsabhängige Anpassung des Warnbereichs erfolgen, wonach die seitliche Breite des Warnbereichs bei größerer Geschwindigkeit auf einen Minimalwert eingestellt werden kann. Somit kann der Warnbereich bei einer Überlandfahrt mit entsprechend höherer Fahrgeschwindigkeit bei Kurvenfahrt seitlich auf einen Minimalwert eingestellt bleiben, solange kein Abbiegewunsch des Fahrers vorliegt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Verkehrssituation unter Berücksichtigung von Navigationsdaten und/oder anderer Verkehrsinformationen ermittelt wird. Eine von einem Navigationssystem vorgegebene Fahrstrecke, die zu einem gewünschten Ziel führt, kann über das Navigationssystem vorausschauend Abbiegesituationen erkennen. Dadurch können bereits vor einer Kreuzung entsprechende Vergrößerungen des seitlichen Warnbereichs vorgenommen werden, bevor der Fahrer beispielsweise den Fahrtrichtungsanzeiger betätigt hat. Selbst wenn der Fahrer die Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers vor einem Abbiegevorgang versehentlich unterlässt, kann das System somit die Verkehrssituation erkennen und sich daran anpassen.
Auch in Abhängigkeit von Navigationsdaten kann der Warnbereich in seiner Größe bzw. Breite an den jeweiligen Kurvenradius angepasst werden, wobei eine Reduzierung des Warnbereichs nur bei verhältnismäßig großen Kurvenradien sinnvoll erscheint.
Bevorzugt besitzt das Überwachungssystem auch in Längsrichtung vor und/oder hinter dem Fahrzeug Erfassungsbereiche, die von Sensoren hinsichtlich einer möglichen Kollisionsgefahr überwacht werden, wobei auch hier ein im jeweiligen Erfassungsbereich liegender Warnbereich an die jeweilige Verkehrssituation und/oder an den Fahrzeugzustand angepasst wird. So kann bei einer minimalen Fahrgeschwindigkeit der vor dem Fahrzeug sich erstreckende Warnbereich auf ein Minimum begrenzt werden, während dieser Warnbereich mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit zunehmend größer eingestellt werden kann. Bei einem Abbiegevorgang kann der vor dem Fahrzeug befindliche Warnbereich ebenfalls größer gewählt werden, da der Fahrer eine Vielzahl von Sichtfeldern kontrollieren muss und entsprechend belastet ist. Somit kann der Fahrer durch einen entsprechend vergrößerten Warnbereich in dieser Situation vom Überwachungssystem unterstützt werden.
Insbesondere bei Stillstand oder einer sehr geringen Mindestgeschwindigkeit des Fahrzeugs können die Warnbereiche auf Minimalwerte eingestellt sein, da der Fahrer bei sehr niedriger Fahrgeschwindigkeit das Fahrzeug sehr schnell zum Stillstand bringen und eine mögliche Kollision vermeiden kann.
Bei Überschreiten einer Maximalgeschwindigkeit kann vorgesehen sein, dass das Überwachungssystem deaktiviert ist. Diese Maximalgeschwindigkeit kann die Fahrgeschwindigkeit sein, bei der das gesamte Überwachungssystem an seine maximale System-Arbeitsgeschwindigkeit kommt. Dadurch wird sichergestellt, dass das Überwachungssystem bei höheren Fahrgeschwindigkeiten nicht überlastet wird und keine fehlerhaften Warnungen auslöst.
Die seitlichen Erfassungsbereiche mit den darin enthaltenen Warnbereichen sind in der Regel für linksgesteuerte Fahrzeuge rechtseitig angeordnet, dagegen bei rechtsgesteuerten Fahrzeugen linksseitig. Selbstverständlich besteht aber auch die Möglichkeit, dass ein Fahrzeug beidseitig mit Sensoren zur Seitenraumüberwachung versehen ist, wobei die Warnbereiche dann für die rechte Seite anders beschaffen sein können als die auf der linken Seite.
Bei einer vom Überwachungssystem festegestellten Kollisionsgefahr durch Ermittlung einer Person oder eines Objekts in einem der Warnbereiche, kann ein akustisches und/oder optisches Warnsignal an den Fahrer und/oder im Außenbereich des Fahrzeugs abgegeben werden. Dadurch kann auch eine möglicherweise gefährdete Person auf eine bestehende Kollisionsgefahr aufmerksam gemacht werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein linksgesteuertes Nutzfahrzeug mit stark reduziertem Warnbereich,
2 das linksgesteuerte Nutzfahrzeug von 1 mit vor dem Nutzfahrzeug vergrößertem Warnbereich,
3 das linksgesteuerte Nutzfahrzeug gemäß 1, jedoch beim Rechtsabbiegen, wobei der Warnbereich vor dem Nutzfahrzeug und rechts entlang des Nutzfahrzeugs auf maximale Größe eingestellt ist, und
4 ein vereinfachtes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Überwachungssystems für ein Nutzfahrzeug, wie es in den 1 bis 3 dargestellt ist.
Das in 1 dargestellte Nutzfahrzeug 1 ist ein Sattelzug, der in der Draufsicht dargestellt ist und aus einer Zugmaschine 2 und einem Sattelauflieger 3 besteht. Zur Veranschaulichung, dass es sich hierbei um ein linksgesteuertes Nutzfahrzeug 1 handelt, ist linksseitig im Fahrerhaus 4 das Lenkrad 5 angedeutet.
Im rechten Seitenbereich 6 des Nutzfahrzeug 1 erstreckt sich ein Erfassungsbereich 7, der sich bis über den vorderen Bereich 8 zu einer seitlichen Begrenzungslinie 9 erstreckt. Innerhalb dieses Erfassungsbereichs 7, der von hier nicht dargestellten, am Nutzfahrzeug 1 angebrachten Sensoren, beispielsweise Ultraschallsensoren, erfasst wird, befindet sich ein anpassbarer und damit variabler Warnbereich 10, der als gepunktete Fläche eingezeichnet ist. Der Warnbereich 10 ist in 1 auf minimale Breite x_min im vorderen Bereich 8 und auf minimale Breite y_min im Seitenbereich 6 eingestellt. Diese Minimaleinstellung für den Warnbereich ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem verwendeten Überwachungssystem (vgl. 4) dann eingestellt, wenn sich das Nutzfahrzeug 1 im Stillstand befindet oder eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit nicht überschritten wird. Diese Mindestgeschwindigkeit kann beispielsweise 3 Km/h betragen.
Das im Nutzfahrzeug 1 verwendete Überwachungssystem löst bei der gemäß 1 vorgegebenen Situation nur dann ein Warnsignal aus, wenn in dem stark reduzierten Warnbereich 10 eine Person oder ein Objekt erfasst und als kollisionsgefährdet eingestuft wird.
2 zeigt nun eine Verkehrssituation und einen Fahrzeugzustand, bei dem im vorderen Bereich 8 der Warnbereich 10 auf einen Maximalwert x_max ausgeweitet ist. In diesem Fall bewegt sich das Nutzfahrzeug 1 mit größerer Fahrgeschwindigkeit in x-Richtung, weshalb der Warnbereich vor dem Nutzfahrzeug 1 auf den Maximalwert x_max eingestellt ist. Damit im Seitenbereich 6 nur in geringem Seitenabstand vom Nutzfahrzeug 1 erfasste Personen und/oder Objekte ein Warnsignal auslösen, ist hier der seitliche Warnbereich 10 auf den Minimalwert x_min eingeschränkt.
3 veranschaulicht nun die Funktion des Überwachungssystems beim Rechtsabbiegen des Nutzfahrzeugs 1. Das Überwachungssystem ist so eingestellt, dass sowohl im Seitenbereich 6 als auch im vorderen Bereich 8 des Nutzfahrzeugs 1 der Warnbereich 10 auf die Maximalwerte x_max und y_max eingestellt ist. Das Überwachungssystem kann die Verkehrssituation „Rechtsabbiegevorgang” beispielsweise durch Erfassung des Lenkradwinkels am Lenkrad 5 bzw. an sonstigen Lenkeinrichtungen des Nutzfahrzeugs 1 erkennen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass das Rechtsabbiegen anhand einer von einem Navigationssystem vorgegebenen Fahrstrecke bereits unmittelbar vor Einleitung des Abbiegevorgangs an das Überwachungssystem gemeldet wird, so dass dieses eine entsprechende Vergrößerung des Warnbereichs 10 auf seine maximalen Werte x_max und y_max vornehmen kann. Damit können beim Abbiegevorgang insbesondere im seitlichen Bereich auch weiter entfernt erfasste Personen oder Objekte als kollisionsgefährdet erkannt werden, um ein Warnsignal im Fahrerhaus 4 und/oder auch außerhalb des Nutzfahrzeugs 1 abzugeben.
Anhand des vereinfachten Blockschaltbildes von 4 wird der grundsätzliche Aufbau des erfindungsgemäßen Überwachungssystems veranschaulicht. Eine Messeinrichtung ME empfängt die Sensorsignale von mindestens einem seitlichen Sensor 11 und von mindestens einem vorderen Sensor 12 und wertet diese hinsichtlich einer möglichen Kollisionsgefahr mit dem Nutzfahrzeug 1 (vergleiche 1 bis 3) aus. Der wenigstens eine seitliche Sensor 11 befindet sich im Seitenbereich 6 am Nutzfahrzeug 1, wie dies in den vorhergehenden 1 bis 3 dargestellt ist, dagegen befinden sich der wenigstens eine vordere Sensor 12 im vorderen Bereich 8 am Nutzfahrzeug 1. Der wenigstens eine Sensor kann zum Beispiel ein Radarsensor sein oder eine Kamera mit Bildverarbeitung oder Ultraschallsensoren.
Die Sensoren 11, 12 sind jeweils als eine Art Sensorenleiste in 4 dargestellt und besitzen einen Erfassungsbereich von beispielsweise bis zu drei Meter Abstand vom jeweiligen Sensor und somit auch vom Nutzfahrzeug 1. Damit nun eine von der Verkehrssituation abhängige Warnsignalisierung vorgenommen werden kann, werden in der Messeinrichtung ME für unterschiedliche Verkehrssituationen unterschiedliche Warnbereiche 10 (vergleiche 1 bis 3) festgelegt, innerhalb denen erfasste Personen und/oder Objekte zu einer Auslösung eines Warnsignals führen. Damit die Messeinrichtung ME die verkehrssituationsbedingte Anpassung des Warnbereichs 10 vornehmen kann, erhält die Messeinrichtung ME von einer im Nutzfahrzeug befindlichen zentralen Steuerung S und gegebenenfalls von einem Navigationasystem 13 Informationen über die jeweils aktuelle Verkehrssituation und/oder den aktuellen Fahrzeugzustand, zum Beispiel durch eine Übermittlung von Kenngrößen, die den Lenkwinkel oder sonstige Einstellungen des Lenksystems betreffen. Der Messeinrichtung ME können auch über die Steuerung S Abstandsinformationen eines hier nicht dargestellten Abstandsradars zu vorausfahrenden Fahrzeugen übermittelt werden, um in Abhängigkeit von diesen Informationen ein Warnsignal auszulösen oder den Warnbereiche 10 entsprechend an die Verkehrssituation anpassen zu können.
In 4 ist zur Abgabe eines Warnsignals eine Signaleinrichtung 14 vorgesehen, die als optische und/oder akustische Signaleinrichtung und/oder haptische Warneinrichtungen ausgebildet sein kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006002232 A1 [0004]
DE 102009041556 A1 [0005]

Claims

Überwachungssystem zur Überwachung des Umfeldes von Fahrzeugen, insbesondere von Kraft- und/oder Nutzfahrzeugen, das wenigstens einen seitlichen Erfassungsbereich (7) mittels Sensoren (11, 12) erfasst und ein Warnsignal auslöst, wenn innerhalb eines im Erfassungsbereich (7) liegenden Warnbereichs (10) eine Person, ein Radfahrer oder ein kollisionsgefährdetes Objekt erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Abbiegevorgang die seitliche Breite des Warnbereichs (10) an die vorhandene Verkehrssituation angepasst ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anpassung des gesamten Warnbereichs (10) in Abhängigkeit von der jeweiligen Verkehrssituation und/oder vom Fahrzeugzustand erfolgt.
Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Verkehrssituation der Lenkradwinkel oder eine sonstige Kenngröße des Lenksystems berücksichtigt wird.
Überwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrssituation unter Berücksichtung von Navigationsdaten und/oder anderen Verkehrsinformationen ermittelt wird.
Überwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Abbiegevorgang der Warnbereich (10) bei einem kleinen Kurvenradius bis zu einem größeren Seitenabstand reicht als bei einem großen Kurvenradius.
Überwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung vor und/oder hinter dem Fahrzeug (1) ein Erfassungsbereiche (7) von Sensoren (11, 12) hinsichtlich einer möglichen Kollisionsgefahr überwacht wird, wobei ein im Erfassungsbereich (7) liegender Warnbereich (10) an die jeweilige Verkehrssituation und/oder an den Fahrzeugzustand angepasst wird.
Überwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Stillstand des Fahrzeugs (1) oder bis zu einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit des Fahrzeugs (1) der Warnbereich (10) auf Minimalwerte (x_min, y_min) eingestellt ist.
Überwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs (1) der seitliche Warnbereich (10) bis zu einem Mindest-Seitenabstand (y_min) reicht, wenn die Fahrgeschwindigkeit über einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit liegt.
Überwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten einer vorgegebenen maximalen Fahrgeschwindigkeit das Überwachungssystem deaktiviert ist.
Überwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei linksgesteuerten Fahrzeugen (1) der seitliche Erfassungsbereich (7) rechtsseitig entlang des Fahrzeugs (1) erstreckt, dagegen bei rechtsgesteuerten Fahrzeugen linksseitig.
Überwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer im Warnbereich (10) auftretenden Kollisionsgefahr ein akustisches und/oder optisches Warnsignal an den Fahrer und/oder im Außenbereich des Fahrzeugs (1) abgegeben wird.
Fahrzeug, insbesondere Kraft- und/oder Nutzfahrzeug mit einem Überwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.